Reprogramirane stanice 'pamte', zadržavaju karakteristike stanica iz kojih dolaze
Reprogramirane stanice 'pamte', zadržavaju karakteristike stanica iz kojih dolaze
Anonim

Istraživači Centra za regenerativnu medicinu Opće bolnice Massachusetts (MGH) potvrdili su da inducirane pluripotentne matične stanice (iPSC) zadržavaju neke karakteristike stanica iz kojih su izvedene, nešto što bi moglo pomoći i spriječiti potencijalnu kliničku i istraživačku upotrebu. U svom izvješću koje će biti objavljeno u Nature Biotechnology i koje je rano objavljeno na internetu, znanstvenici također opisuju otkriće da ta stanična "sjećanja" blijede i nestaju kako se stanične linije uzgajaju kroz uzastopne generacije.

"Koliko se vjerno iPSC-ovi mogu reprogramirati u istinski embrionalno stanje bilo je dugotrajno pitanje, a otkrili smo da stanica porijekla utječe na sposobnost iPSC-a da se in vitro diferenciraju u određene tipove stanica", kaže Konrad Hochedlinger, dr. sc. Centar za regenerativnu medicinu MGH koji je vodio istraživački tim. "Ali kada kultivirani iPSC prođu kroz mnoge krugove stanične diobe, oni gube to pamćenje."

Slična studija istraživača iz dječje bolnice u Bostonu, objavljena istodobno u časopisu Nature, također otkriva da stanična "pamćenja" utječe na potencijal diferencijacije iPSC-a. To izvješće uspoređivalo je iPSC sa stanicama generiranim prijenosom jezgre somatskih stanica (NT) – tehnikom koja se koristi za kloniranje životinja – i otkriva da su NT stanice bliže embrionalnim matičnim stanicama od iPSC-a. "Još uvijek moramo proučiti mehanizme pomoću kojih nuklearni prijenos reprogramira stanice, jer se čini da taj proces djeluje učinkovitije i vjernije i može nas naučiti kako napraviti bolje iPS stanice", kaže George Daley, MD, PhD, koji je vodio studiju o djeci. I Hochedlinger i Daley su profesori na Harvardskom institutu za matične stanice (HSCI).

Generirani iz odraslih stanica, iPSC-i imaju mnoge karakteristike embrionalnih matičnih stanica, ali je također poznato da imaju važne razlike. Ranije studije otkrile su razlike u funkciji i ekspresiji gena između iPSC-a za koje se činilo da odražavaju karakteristike izvornih odraslih stanica. Kako bi otkrili jesu li uzorci genske ekspresije donorskih stanica doista postojali, tim MGH proučavao je stanice genetski identičnih miševa izvorno generiranih iz iPSC-a.

Doista su otkrili razlike u ekspresiji gena između iPSC-a generiranih iz različitih tipova stanica – stanica kože, dvije vrste imunoloških stanica i mišićnih progenitornih stanica – od iste životinje. Ispitivanje iPSC-a dobivenih od različitih životinja otkrilo je da su razlike temeljene na stanici podrijetla čak i veće od razlika temeljene na životinji podrijetla. Također su postojale značajne sličnosti između iPSC-a i stanica porijekla u čimbenicima povezanim s epigenetskom kontrolom ekspresije gena. Osim toga, potencijal iPSC-a da se diferenciraju u određene tipove stanica varirao je, pri čemu je one koji potječu ili iz imunoloških stanica ili iz mišićnih prekurzija bilo mnogo lakše nagovoriti na stvaranje krvnih progenitora nego što su iPSC-ovi izvedeni iz stanica kože.

Dugotrajno uzgajanje bilo koje vrste stanica zahtijeva redovito cijepanje kultura u manje populacije i njihovo prenošenje u nove posude ili tanjure, proces koji se naziva pasiranje. Budući da su prethodne studije sugerirale da bi ponovljeni pasaž mogao ojačati sličnosti iPSC-a s embrionalnim matičnim stanicama, istraživački je tim istražio može li taj proces pomoći u brisanju stanične memorije. Njihovi eksperimenti potvrdili su da su razlike na temelju stanica porijekla – i transkripcijski i epigenetske – postale manje izražene s kasnijim pasažom i potpuno nestale do 16. pasaža.

"Čini se da je potpuno reprogramiranje stanica postupan proces koji se nastavlja izvan iPSC faze, što može objasniti mnoge od prijavljenih razlika između iPSC-a i embrionalnih matičnih stanica", kaže Hochedlinger. "Sklonost iPSC-a ranog prolaza regeneraciji specifičnih tipova stanica mogla bi imati kliničke prednosti, ali također postoje implikacije za korištenje iPSC-a za modeliranje bolesti, budući da ćemo se morati pobrinuti da razlike između stanica koje potječu od pacijenata i od zdravih stanica kontrole stvarno odražavaju proces bolesti, a ne pamćenje stanice podrijetla."

Popularno po temi